烏魯木齊市2013年6月19—20日1次大到暴雨天氣過程的預(yù)報及分析

王江+李如琦+賈麗紅

摘 要 利用自動站觀測資料、NCEP1°×1°格點(diǎn)資料等對2013年6月19-20日烏魯木齊市大到暴雨天氣過程進(jìn)行診斷分析，得出：烏拉爾山高壓東南側(cè)中亞低槽II型系統(tǒng)是影響此次暴雨過程的主要天氣系統(tǒng)，高層具有顯著的高空急流，對流層中低層為偏東氣流；水汽、動力、熱力等物理量條件均有很好的對應(yīng)。

關(guān)鍵詞 大到暴雨；中亞低槽；高空急流；偏東氣流；烏魯木齊

中圖分類號：P458.121.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-890X（2014）11--3

暴雨是我國主要災(zāi)害性天氣之一，也是烏魯木齊夏季主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，多出現(xiàn)在烏魯木齊南山山區(qū)，市區(qū)內(nèi)也常有發(fā)生，暴雨天氣預(yù)報是當(dāng)?shù)貧庀蟛块T夏季氣象服務(wù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。王世杰等對烏魯木齊近20 a降雨特征進(jìn)行了分析，得出近20 a來烏魯木齊雨日年際變化不明顯，后10 a較10 a相比，暴雨日數(shù)趨于增加等；王健等對2007年7月16-17日發(fā)生在烏魯木齊市區(qū)的罕見大暴雨進(jìn)行分析診斷，揭示了在亞高壓呈雙體的有利背景下，大暴雨過程具有明顯的中尺度特征，強(qiáng)降水落區(qū)及雨鋒與中尺度對流系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展有較好的聯(lián)系。竇新英等對2010年6月23-25日烏魯木齊出現(xiàn)的暴雨天氣過程的環(huán)境場分析得出，中亞低值系統(tǒng)在穩(wěn)定維持的環(huán)流背景下，底部先分裂一短波東移造成強(qiáng)降水，隨后系統(tǒng)減弱東移后再次產(chǎn)生暴雨天氣過程。近年來，隨著新型氣象探測設(shè)備的投入應(yīng)用，獲取的加密探測資料等為強(qiáng)降水過程的研究分析提供了新的方法和技術(shù)手段。2013年6月19-20日烏魯木齊市出現(xiàn)了一次降水過程，過程雨量達(dá)到大到暴雨級別，本文利用自動站觀測資料、NCEP1°×1°格點(diǎn)資料等對此次大到暴雨過程天氣形勢、物理量場等進(jìn)行分析探討，旨在為提高當(dāng)?shù)叵募颈┯晏鞖忸A(yù)報準(zhǔn)確率提供參考。

1 降水過程實(shí)況

2013年6月14日開始，南疆出現(xiàn)大范圍降雨，局部地區(qū)出現(xiàn)暴雨，14-18日南疆最強(qiáng)降水出現(xiàn)在溫宿，過程累積降水量達(dá)到99.8 mm，18日天氣系統(tǒng)東移北上，受其影響，18日夜間烏魯木齊市出現(xiàn)降水，降水時段主要集中在19-20日，中心城區(qū)和米東區(qū)降中到大雨，南山、米東山區(qū)和達(dá)阪城山區(qū)降大到暴雨，局地暴雨；其中烏魯木齊主城區(qū)自19日下午-20日凌晨04：00時，降水量為16.6 mm，達(dá)到大雨級別，19日白天最低氣溫降至13 ℃；20日晚降雨基本結(jié)束。此次區(qū)域性大到暴雨天氣過程具有雨強(qiáng)大、持續(xù)時間長、影響范圍廣等特點(diǎn)，持續(xù)強(qiáng)降水在增加地表水資源的同時，也給人民群眾生產(chǎn)生活、交通出行造成了不同程度影響，引發(fā)局地暴雨山洪和滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害[1]。

2 天氣形勢分析

2.1 500 hPa形勢

500 hPa上，自6月17日起歐亞中高緯地區(qū)呈兩槽一脊經(jīng)向型環(huán)流形勢。17日08：00時，伊朗高壓出現(xiàn)北抬并發(fā)展，與烏拉爾山高壓同相位疊加后形成南北大跨度高壓，高壓不斷東移，北方冷空氣沿高壓東側(cè)偏北氣流南下，在巴爾喀什湖地區(qū)形成一中心高度為564 hPa、-20 ℃的經(jīng)向型垂直且深而窄的冷槽區(qū)（圖1），584線位于河套—蘭州—青海東南一線，該線以北至西部處于寬廣的偏南氣流區(qū)，巴爾喀什湖形成的小低壓中心并入西西伯利亞低槽后，進(jìn)而發(fā)展成為中亞低槽II型系統(tǒng)，成為影響此次暴雨過程的主要天氣系統(tǒng)；20：00時，巴爾喀什湖冷槽東移并減弱，北方至蒙古高度有明顯提升，等溫線出現(xiàn)北抬。18日20：00時，巴爾喀什湖冷槽收縮并東移，我國西北地區(qū)生成一東北-西南走向的切變線，副熱帶高壓移向西北地區(qū)。19日08：00時，新疆大部分地區(qū)處于巴爾喀什湖冷槽控制范圍內(nèi)，呈一致西南氣流，副熱帶高壓穩(wěn)定維持，由于東北亞大槽阻擋作用，西南風(fēng)攜帶大量暖濕氣流積聚在青藏高原中東部地區(qū)；20：00時，巴爾喀什湖冷槽繼續(xù)收縮東移，副熱帶高壓加強(qiáng)并西進(jìn)，影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，584線西伸北抬，在巴爾喀什湖和副熱帶高壓共同影響下，烏魯木齊市等北疆地區(qū)高空水汽輸送較強(qiáng)，高原增濕顯著，烏魯木齊地區(qū)處于槽前脊后正渦度區(qū)中，上升氣流較強(qiáng)，垂直方向動力擾動非常強(qiáng)烈，對應(yīng)19日17：00時烏魯木齊市區(qū)集中降水時段。20日08：00時，隨著不穩(wěn)定能量在前夜的釋放，巴爾喀什湖冷槽演變?yōu)樾陆郏?84線位置不變，副熱帶高壓侵入湖北及河南西部，500 hPa高度抬升，環(huán)流形勢出現(xiàn)調(diào)整，地面降水趨于結(jié)束。

2.2 700 hPa形勢

700 hPa上，18日20：00時，烏拉爾山、貝加爾湖以西地區(qū)分別存在兩個高壓中心，巴爾喀什湖為處于兩高壓之間的冷低值區(qū)，溫度槽南北跨度較大，且窄而深，東北亞有一中心為292 hPa的大范圍閉合低壓（圖2）[2]；青藏高原存在閉合暖低壓，中心為300 hPa，溫度為24 ℃，暖低壓北部為氣旋氣流，其不斷將孟加拉灣暖濕氣流輸送至青藏高原北部、東部。19日08：00時，巴爾喀什湖冷槽收縮，青藏高原低壓出線向東移動，溫度降20 ℃以上，暖中心消失，北上水汽溫度也隨之下降，致使700 hPa高度層結(jié)變得極不穩(wěn)定，成為導(dǎo)致烏魯木齊等北疆地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)大到暴雨天氣的因素之一。20日08：00時，巴爾喀什湖暖低壓東移，西北地區(qū)為偏西北氣流控制，青藏高原低壓南壓，副熱帶高壓西進(jìn)，700 hPa整體高度出現(xiàn)了抬升，影響烏魯木齊等地的降水逐漸減弱，至20：00時后降水過程結(jié)束。

3 物理量分析

3.1 水汽條件

充足的水汽是形成暴雨、大暴雨的關(guān)鍵條件之一。分析18日20：00時-19日08：00時比濕圖可知，烏魯木齊處于一明顯的濕舌區(qū)域內(nèi)，7 g/kg等值線覆蓋了其整個上空。而水汽通量散度圖上，青藏高原暖低壓東側(cè)偏南氣流不斷攜帶孟加拉灣暖濕水汽向北輸送，途經(jīng)甘肅西部一線東南風(fēng)帶來的大量水汽，并與南疆地區(qū)中亞槽前西南氣流交匯，繼續(xù)向北輸送，成為此次烏魯木齊等北疆地區(qū)大到暴雨天氣充足的水汽來源。endprint

3.2 動力條件

對烏魯木齊18-20日散度變化圖進(jìn)行分析可看出，強(qiáng)降水發(fā)生前，850 hPa為輻合，400～600 hPa之間存在明顯輻散，隨著降水的出現(xiàn)，輻合上升，850～400 hPa均為輻合區(qū)，300 hPa以上為中心值為5×10-5/s。這種低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)變化引發(fā)強(qiáng)烈的抽吸作用，促使上升運(yùn)動加強(qiáng)，是烏魯木齊出現(xiàn)大到暴雨天氣有力的動力條件。

3.3 熱力條件

干冷空氣活動密切也是強(qiáng)降水天氣發(fā)生發(fā)展的有利因素。對此次降水過程的溫度平流演變圖進(jìn)行分析得出，強(qiáng)降水出現(xiàn)前，烏魯木齊等北疆大部分地區(qū)對流層中層為暖平流控制，19日14：00時左右，冷平流東移并加強(qiáng)，不穩(wěn)定層結(jié)增強(qiáng)，17：00時，烏魯木齊出現(xiàn)明顯強(qiáng)降水，20日08：00時，又轉(zhuǎn)為冷平流控制，對應(yīng)降水趨勢減弱。由此可見，對流層中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時段對應(yīng)烏魯木齊此次強(qiáng)降水時段，具有很好的預(yù)報指示意義。

4 小結(jié)

第一，2013年6月19-20日烏魯木齊市出現(xiàn)大到暴雨天氣過程，此次強(qiáng)降水具有雨強(qiáng)大、持續(xù)時間長、影響范圍廣等特點(diǎn)。其中烏拉爾山高壓東南側(cè)中亞低槽II型系統(tǒng)是影響此次暴雨過程的主要天氣系統(tǒng)，高層具有顯著的高空急流，對流層中低層為偏東氣流[3]。

第二，孟加拉灣暖濕水汽源源不斷的輸送至北方地區(qū)，途經(jīng)甘肅西部并與南疆地區(qū)中亞槽前西南氣流交匯后繼續(xù)向北輸送，成為此次烏魯木齊等北疆地區(qū)大到暴雨天氣充足的水汽來源。低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)變化配置促使上升運(yùn)動加強(qiáng)，是烏魯木齊出現(xiàn)大到暴雨天氣有力的動力條件。對流層中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時段對應(yīng)烏魯木齊此次過程中的強(qiáng)降水時段，對于此次預(yù)報有很好的指示意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王世杰，楊蓮梅，史玉光.烏魯木齊1991-2010年降雨特征分析[J].中國沙漠，2012（2）.

[2]王健，竇新英.烏魯木齊罕見大暴雨中尺度特征分析[A].中國氣象學(xué)會2007年年會天氣預(yù)報預(yù)警和影響評估技術(shù)分會場論文集，2007.

[3]竇新英，萬瑜.烏魯木齊一次局地大暴雨天氣分析[A].第28屆中國氣象學(xué)會年會—S2風(fēng)云衛(wèi)星定量應(yīng)用與數(shù)，2011.

（責(zé)任編輯：趙中正）endprint

3.2 動力條件

對烏魯木齊18-20日散度變化圖進(jìn)行分析可看出，強(qiáng)降水發(fā)生前，850 hPa為輻合，400～600 hPa之間存在明顯輻散，隨著降水的出現(xiàn)，輻合上升，850～400 hPa均為輻合區(qū)，300 hPa以上為中心值為5×10-5/s。這種低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)變化引發(fā)強(qiáng)烈的抽吸作用，促使上升運(yùn)動加強(qiáng)，是烏魯木齊出現(xiàn)大到暴雨天氣有力的動力條件。

3.3 熱力條件

干冷空氣活動密切也是強(qiáng)降水天氣發(fā)生發(fā)展的有利因素。對此次降水過程的溫度平流演變圖進(jìn)行分析得出，強(qiáng)降水出現(xiàn)前，烏魯木齊等北疆大部分地區(qū)對流層中層為暖平流控制，19日14：00時左右，冷平流東移并加強(qiáng)，不穩(wěn)定層結(jié)增強(qiáng)，17：00時，烏魯木齊出現(xiàn)明顯強(qiáng)降水，20日08：00時，又轉(zhuǎn)為冷平流控制，對應(yīng)降水趨勢減弱。由此可見，對流層中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時段對應(yīng)烏魯木齊此次強(qiáng)降水時段，具有很好的預(yù)報指示意義。

4 小結(jié)

第一，2013年6月19-20日烏魯木齊市出現(xiàn)大到暴雨天氣過程，此次強(qiáng)降水具有雨強(qiáng)大、持續(xù)時間長、影響范圍廣等特點(diǎn)。其中烏拉爾山高壓東南側(cè)中亞低槽II型系統(tǒng)是影響此次暴雨過程的主要天氣系統(tǒng)，高層具有顯著的高空急流，對流層中低層為偏東氣流[3]。

第二，孟加拉灣暖濕水汽源源不斷的輸送至北方地區(qū)，途經(jīng)甘肅西部并與南疆地區(qū)中亞槽前西南氣流交匯后繼續(xù)向北輸送，成為此次烏魯木齊等北疆地區(qū)大到暴雨天氣充足的水汽來源。低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)變化配置促使上升運(yùn)動加強(qiáng)，是烏魯木齊出現(xiàn)大到暴雨天氣有力的動力條件。對流層中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時段對應(yīng)烏魯木齊此次過程中的強(qiáng)降水時段，對于此次預(yù)報有很好的指示意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王世杰，楊蓮梅，史玉光.烏魯木齊1991-2010年降雨特征分析[J].中國沙漠，2012（2）.

[2]王健，竇新英.烏魯木齊罕見大暴雨中尺度特征分析[A].中國氣象學(xué)會2007年年會天氣預(yù)報預(yù)警和影響評估技術(shù)分會場論文集，2007.

[3]竇新英，萬瑜.烏魯木齊一次局地大暴雨天氣分析[A].第28屆中國氣象學(xué)會年會—S2風(fēng)云衛(wèi)星定量應(yīng)用與數(shù)，2011.

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3.2 動力條件

對烏魯木齊18-20日散度變化圖進(jìn)行分析可看出，強(qiáng)降水發(fā)生前，850 hPa為輻合，400～600 hPa之間存在明顯輻散，隨著降水的出現(xiàn)，輻合上升，850～400 hPa均為輻合區(qū)，300 hPa以上為中心值為5×10-5/s。這種低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)變化引發(fā)強(qiáng)烈的抽吸作用，促使上升運(yùn)動加強(qiáng)，是烏魯木齊出現(xiàn)大到暴雨天氣有力的動力條件。

3.3 熱力條件

干冷空氣活動密切也是強(qiáng)降水天氣發(fā)生發(fā)展的有利因素。對此次降水過程的溫度平流演變圖進(jìn)行分析得出，強(qiáng)降水出現(xiàn)前，烏魯木齊等北疆大部分地區(qū)對流層中層為暖平流控制，19日14：00時左右，冷平流東移并加強(qiáng)，不穩(wěn)定層結(jié)增強(qiáng)，17：00時，烏魯木齊出現(xiàn)明顯強(qiáng)降水，20日08：00時，又轉(zhuǎn)為冷平流控制，對應(yīng)降水趨勢減弱。由此可見，對流層中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時段對應(yīng)烏魯木齊此次強(qiáng)降水時段，具有很好的預(yù)報指示意義。

4 小結(jié)

第一，2013年6月19-20日烏魯木齊市出現(xiàn)大到暴雨天氣過程，此次強(qiáng)降水具有雨強(qiáng)大、持續(xù)時間長、影響范圍廣等特點(diǎn)。其中烏拉爾山高壓東南側(cè)中亞低槽II型系統(tǒng)是影響此次暴雨過程的主要天氣系統(tǒng)，高層具有顯著的高空急流，對流層中低層為偏東氣流[3]。

第二，孟加拉灣暖濕水汽源源不斷的輸送至北方地區(qū)，途經(jīng)甘肅西部并與南疆地區(qū)中亞槽前西南氣流交匯后繼續(xù)向北輸送，成為此次烏魯木齊等北疆地區(qū)大到暴雨天氣充足的水汽來源。低層輻合、高層輻散的垂直結(jié)構(gòu)變化配置促使上升運(yùn)動加強(qiáng)，是烏魯木齊出現(xiàn)大到暴雨天氣有力的動力條件。對流層中層中冷平流入侵到完全控制降水區(qū)域時段對應(yīng)烏魯木齊此次過程中的強(qiáng)降水時段，對于此次預(yù)報有很好的指示意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王世杰，楊蓮梅，史玉光.烏魯木齊1991-2010年降雨特征分析[J].中國沙漠，2012（2）.

[2]王健，竇新英.烏魯木齊罕見大暴雨中尺度特征分析[A].中國氣象學(xué)會2007年年會天氣預(yù)報預(yù)警和影響評估技術(shù)分會場論文集，2007.

[3]竇新英，萬瑜.烏魯木齊一次局地大暴雨天氣分析[A].第28屆中國氣象學(xué)會年會—S2風(fēng)云衛(wèi)星定量應(yīng)用與數(shù)，2011.

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